ниваться в ППЗРО. (В требованиях приемлемости РАО для их захоронения количество влаги ограничивается величиной 3 %.).
Приповерхностному захоронению подлежат короткоживущие (содержащие радионуклиды с периодом полураспада менее 30 лет, а также цезий-137) НАО, САО и ВАО с ограниченным содержанием долгоживущих радионуклидов. Максимальная удельная активность альфа-излучателей (урана, трансурановых элементов и др.) с периодом полураспада более 5 лет в отдельных упаковках РАО (в ячейках захоронения РАО) не должна превышать 3,7·103 Бк/г при условии, что в среднем по ППЗРО их удельная активность не превышает 370 Бк/г.
Величина максимальной удельной активности захораниваемых РАО должна устанавливаться в соответствии с требованиями ФНП из расчета потенциальной опасности РАО.
На ППЗРО не допускается захоронение долгоживущих РАО, а также РАО, тепловыделение которых может привести к изменениям физических, химических и механических свойств упаковок РАО и снижению эффективности инженерных и естественных барьеров.
Примечании:
1.Многие отходы представляют собой в основном смесь цезия-137 и строн- ций-90 и неизбежно должны захораниваться вместе. Однако период полураспада сторнция-90 составляет 29,1 лет, а цезия-137 – 30,17 лет то есть более 30 лет. Поскольку к короткоживущим радионуклидам относятся радионуклиды с периодом полураспада менее 30 лет [21], то цезий-137 формально должен быть отнесен к долгоживущим радионуклидам.
2.В ППЗРО могут захораниваться все категории короткоживущих радионуклидов. Содержание долгоживущих радионуклидов ограничивается и должно быть обосновано из расчета их потенциальной опасности, в том числе для эксплуатируемых и закрытых ППЗРО.
3.Допускается приповерхностное захоронение среднеактивных альфаизлучателей с удельной активностью до 3,7·103 Бк/г, в то время как к альфаизлучающим САО относятся РАО с удельной активностью от 102 до 106 Бк/г (ОСПОРБ-99/2010).
Общие требования к барьерам. Большое значение при захоро-
нении ТРО в приповерхностном слое земли и, особенно в земляных траншеях, является обеспечение изолированности отходов от грунтовой влаги (воды), атмосферных осадков, поскольку именно с водой происходит перенос радионуклидов за пределы захоронения. В НП-069-06 имеется ряд требований, направленных на снижение или исключении контакта РАО с водой:
196
–размещение РАО и негерметичных радиоактивных источников
вконтейнерах, а контейнеров в ячейках ППЗРО;
–использование буферного материала в ячейках захоронения для заполнения пустот и свободных объемов вокруг упаковок РАО
исамих РАО;
–использование гидроизоляции для предотвращения поступления в ячейки захоронения подземных вод и атмосферных осадков;
–применение многослойного покрывающего экрана, предотвращающего контакт ячейки ППЗРО от контакта с атмосферными осадками и поверхностными водами и отводящего воды от гидроизолирующего слоя, а также препятствующего проникновению животных, корней растений, непреднамеренному вторжению человека
иразрушению гидроизолирующего слоя;
–применение многослойного подстилающего экрана, предотвращающего поступление воды из грунта и сорбирующего радионуклиды, выщелачиваемые из ячеек ППЗРО;
–организация системы водоотвода, защиты от атмосферных осадков, контроль наличия воды в ячейках захоронения РАО и удаления воды в случае ее поступления в ячейки захоронения РАО;
–выбор места размещения ППЗРО, характеризуемое удаленностью грунтовых вод, и породами, препятствующими распространению воды.
Инженерные барьеры. В качестве инженерных барьеров на ППЗРО применяются: стенки сосудов, контейнеров, оболочки закрытых радиоактивных источников, упаковки РАО, матричные материалы, конструкционные материалы ячейки захоронения, буферные материалы, строительные конструкции, подстилающий и покрывающий экраны и др.
Таким образом, инженерные барьеры выполняют две функции. Во-первых, уменьшают воздействие ионизирующего излучения на персонал (население), уменьшая поток ионизирующего излучения за счет удаления радиационного источника и поглощения излучения элементами конструкции инженерных барьеров. Во-вторых, уменьшают распространение радионуклидов в окружающую среду за счет локализации и герметизации радионуклидов в проектном объеме ячейки захоронения.
Важными элементами инженерных барьеров являются железобетонные ячейки ППЗРО и контейнеры, в которых размещаются
197
РАО. Для изготовления контейнеров могут использоваться различные материалы, в том числе металл, бетон, железобетон, пластмасса, различные композитные и иные материалы. Контейнеры могут использоваться как для захоронения, так и для осуществления транспортно-технологических операций с РАО. Контейнеры незаменимы при захоронении радиоактивных источников, потерявших герметичность, некондиционированных РАО, долговременных захоронений и др.
Общие технические требования к контейнерам для транспортирования и захоронения в ПЗРО изложены в ГОСТ Р 51824–2001 [36], в соответствии с которым изготовляются контейнеры НЗК- 150-1,5.
Естественные барьеры. Допускается захоронение низкоактивных короткоживущих ТРО (загрязненный радиоактивными веществами грунт, крупногабаритное нефрагментируемое загрязненное радиоактивными веществами оборудование и строительные конструкции, отвержденные НАО) в ячейки ППЗРО траншейного типа без контейнера. В этом случае естественные барьеры выполняют основную изолирующую роль.
В качестве естественных барьеров ППЗРО используются несущие горные породы, выполняющие роль основания сооружений ППЗРО и вмещающие горные породы, в которых размещаются сооружения.
Естественные барьеры должны ограничивать контакт подземных вод с инженерными барьерами и распространение радионуклидов в ближнюю зону ППЗРО при нарушении целостности инженерных барьеров.
ППЗРО могут сооружаться:
–в высокопроницаемых грунтах аэрации (пески, песчаники, супесь);
–в низкопроницаемых грунтах (глины, суглинки, скальные породы, каменная соль);
–в многолетнемерзлых грунтах.
Однако наиболее приемлемыми для сооружения ППЗРО являются низкопроницаемые горные породы, приуроченные к геологическим блокам с несложным и однородным геологическим строением.
198
При сооружении не должны нарушаться изолирующие свойства естественных барьеров. При сооружении ППЗРО в любых породах, грунтах и образованиях следует особое внимание уделять вопросам водообмена, наличиям линз рассолов, глубине промерзания и оттаивания и другим вопросам, связанным с появлением свободной влаги в зоне размещения и сооружения.
Оценка безопасности ППЗРО. Для оценки безопасности ППЗРО введен в действие РБ-011-2000 [51]. Этот документ определяет методологию проведения оценки безопасности ППЗРО, в том числе: сценарии изменения ППЗРО со временем, методологию разработки и использования концептуальных и математических моделей ППЗРО, а также проведения анализа результатов математического моделирования. Это руководство имеет рекомендательный характер и может служить основой для проведения прогнозного расчета на всех этапах жизненного цикла ППЗРО, а также для длительного периода после закрытия ППЗРО (гл. 4).
Для анализа безопасности ППЗРО в РБ-011-2000 используется перечень событий, явлений и факторов природного и техногенного происхождения и физико-химических процессов (FEP), существенно влияющих на безопасность ППЗРО. Этот перечень служит осно-
вой для анализа возможных проектных и запроектных аварий при эксплуатации ППЗРО и после его закрытия. Исходные события, не предусмотренные проектной документацией и связанные, как правило, с ошибками в проектировании, ошибками в конструировании, некачественном сооружении объекта, некачественном изготовлении оборудования и не предусмотренном проектом вторжении человека, могут привести к запроектной аварии на ППЗРО.
Общие требования к размещению, проектированию, сооружению, эксплуатации и выводу из эксплуатации ППЗРО твердых и отвержденных РАО, срок потенциальной опасности которых превышает проектную продолжительность функционирования инженерных барьеров системы захоронения, устанавливает ГОСТ Р 52037–2003 [106]. Его требования распространяются на вновь создаваемые могильники РАО, которые проектируют, строят и вводят
вэксплуатацию после июня 2003 г. Существующие приповерхностные могильники подлежат модернизации с целью приведения их
всоответствии с требованиями этого стандарта.
199
В [106] приводится классификация могильников по следующим признакам: расположение относительно земной поверхности, конструкция, способ строительства, вмещающая порода, статус. Устанавливаются требования к характеристикам могильников, упаковкам РАО, к месту размещения, генеральному плану и транспорту, стойкости к внешним воздействиям, надежности, безопасности и др. Требования стандарта основаны на положениях Федеральных законов, требованиях стандартов и ФНП в области ИАЭ или обращения с РАО.
10.5.Общие требования безопасности при захоронении РАО
вглубокие геологические формации
Захоронению в глубокие геологические формации (ПЗРО глубокого заложения) подлежат ТРО и отвержденные РАО, которые не могут быть захоронены в приповерхностных ПЗРО. Эти САО и ВАО могут содержать долгоживущие радионуклиды практически в любом количестве. Удельная активность захораниваемых радионуклидов может быть более 370 Бк/г для урана и трансурановых альфа-излучателей (с периодом полураспада более 5 лет) в среднем по ПЗРО. Однако эти критерии позволяют определить только одну из границ ограничений на характеристики РАО. Дальнейшее уточнение требований к РАО, захораниваемых в ПЗРО глубокого заложения, осуществляется и обосновывается в проекте.
Для ПЗРО глубокого заложения не разработано отдельного документа, конкретизирующего требования по безопасности, изложенные в НП-055-04. Это обусловлено, по-видимому, тем, что до сих пор в России не существует ни одного захоронения подобного типа и не сообщается о проектировании ПЗРО глубокого заложения в ближайшее время. Похожая ситуация наблюдается и в других странах. Перед создателями подобных захоронений, предназначенных для ВАО с долгоживущими радионуклидами, ставится задача обеспечения долговременной (в течение до 10000 лет) потенциальной безопасности. Поэтому большое значение уделяется выбору района размещения ПЗРО глубокого заложения. Площадка должна выбираться с учетом следующих требований (а также с учетом общих требований к захоронению, изложенных в разд. 10.1.-10.3.):
200